大脑的未知分子语言

神经元负责从外界接收信息，并将这些信息传达给我们的其余部分。要正常工作，他们需要沟通，他们通过突触专用结构进行沟通，该结构充当神经元之间的连接。突触不仅连接神经元，还接收，处理，存储和控制在该网络中流动的所有信息。因此，它们对脑功能根本重要。突触内的失败可以影响存储器，空间方向，学习能力和注意力跨度。这种失败也是许多脑病的根源，如阿尔茨海默，痴呆，自闭症，ADHD，帕金森，癫痫和精神分裂症。

目前的全部分子基础知识突触缺乏，但发表了一项新研究pnas.可以改变这个。研究人员创造了突触中存在的蛋白质的最完整的注释资源，这可能在未来的健康研究中有用，例如用于为脑病的早期诊断和识别更具体的药物目标。

“突触充满了蛋白质机械理解他们的内容使我们能够获得如此多的分子和功能信息，“Zacharie Taoufiq博士，Zacharie Taoufiq博士，在冲绳科技学院（OIST）和领先作者中的蜂窝和分子突触功能单元中的员工科学家。纸。“我们知道我们目前对突触蛋白质组的了解存在显着差距，因此我们开发了一种寻找所有已知缺失蛋白质的方法。令我们惊讶的是，我们发现了许多新颖和以前隐藏的突触蛋白质。“

涉及来自奥斯特根，德国和德博士大学的Max Planck Biophysical Chemistry研究所的合作者，在日本京都，研究小组在这一领域采用了传统的“蛋白质组学”方法，科学家们在他们想要识别时使用蛋白质在混合物中，并修改它以使其更强大。这种新方法揭示了许多隐藏的肽序列，蛋白质的构建块。本组特别是鉴定可能在很大程度上类似蛋白质但具有不同功能的蛋白质。

结果令人惊讶。总共鉴定了4,439个突触蛋白，其在突触囊泡（SV）中发现了1,466次，而不是先前已知的。研究小组仔细看了SV蛋白。它们在情节上量化了它们，将它们从最丰富的排名最小。“差异达到100百万倍，”Taoufiq博士说。“我们发现了一些非常丰富的人，其中占SV蛋白总量的90％。但是这种令人难以置信的多样性，并且似乎是SV​​子群体的多样性。似乎突触蛋白质蛋白质是像语言一样的结构化。一些经常使用的单词（或蛋白质）和许多频繁但更具体和有意义的单词。“

为了揭示一些隐藏的蛋白质的功能，研究人员通过基因操纵神经元来抑制这些蛋白质。一个例子是在突触内循环囊泡室所需要的蛋白质。如果没有这种蛋白质，突触传递信息的能力就会下降。有趣的是，研究人员发现，丰度较低的物种通常具有一些最重要的功能。

Taoufiq博士说:“在1466种SV蛋白中，我们发现了与200种不同的脑部疾病的联系。”“我发现的非常令人惊讶和有趣的是，大多数疾病的原因与最不丰富的和以前隐藏的蛋白质有关。”

其中一种疾病就是老年痴呆症。的临床试验对于阿尔茨海默氏症的治疗目前的失败率为99.6％。Taoufiq博士认为这是由于具有可能出现相似但实际上由不同蛋白质的故障引起的症状的患者。“该研究导致了突触中所有不同蛋白质的目录。这将是研究突触区域和大脑进化多样性的伟大基础。我们的新蛋白质组学方法也将是寻找每个疾病的分子原因的关键病人。下一个困难但不可避免的任务。“

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